3. В сосуд со смесью водорода, иода и иодида водорода (все вещества газообразные) введён радиоактивный иод. При анализе HI на радиоактивность обнаружено, что с течением времени количество радиоактивных молекул HI быстро увеличивается, а затем остаётся неизменным. Объясните эти наблюдения.

В смеси устанавливается динамическое равновесие реакции:

\[\mathrm{H_2 + I_2 \rightleftharpoons 2HI}\]

Атомы радиоактивного иода включаются в молекулы HI в ходе прямой реакции, поэтому количество радиоактивных молекул HI сначала растёт. После установления динамического равновесия прямая и обратная реакции продолжаются с одинаковыми скоростями. Радиоактивные атомы иода обмениваются между веществами, но их распределение между компонентами смеси в среднем становится постоянным. Поэтому количество радиоактивного HI перестаёт изменяться.